Verbum

АКТЫВАЦЫ́ЙНЫ АНА́ЛІЗ, радыеактывацыйны аналіз,

метад вызначэння якаснага і колькаснага саставу рэчыва, які грунтуецца на апрамяненні (актывацыі) ат. ядраў і наступным вымярэнні іх радыеактыўнага выпрамянення. Упершыню выкарыстаны венг. хімікамі Дз.​Хевешы і Г.​Леві (1936).

Актывацыйны аналіз бывае інструментальны (даследаванне другаснага выпрамянення з дапамогай спец. апаратуры без разбурэння пробы) і радыехімічны (хім. раздзяленне радыенуклідаў і вызначэнне актыўнасці кожнага з іх паасобку або ў невял. групе элементаў). Пры актывацыйным аналізе доследны матэрыял пэўны час апрамяняюць ядз. часціцамі, потым вымяраюць энергет. спектр, актыўнасць, перыяд паўраспаду T_1/2 радыеізатопа, які ўтварыўся ў выніку апрамянення. Ведаючы T_1/2, від радыеактыўных пераўтварэнняў, тып і энергію другаснага выпрамянення, якое суправаджае распад узніклага радыеізатопа, ідэнтыфікуюць зыходны ізатоп. Актыўнасць радыеактыўнага ізатопа пасля апрамянення прама прапарцыянальная колькасці ядраў зыходнага (звычайна стабільнага) ізатопа, што дазваляе правесці колькасны аналіз. Адрозніваюць актывацыйны аналіз нейтронны, на зараджаных часціцах і на жорсткіх гама-квантах. Найб. пашыраны нейтронны актывацыйны аналіз: ядры большасці элементаў лягчэй актывуюцца нейтронамі; розніца ў значэннях эфектыўных сячэнняў ядз. рэакцый на нейтронах забяспечвае высокую выбіральнасць метаду адносна элементаў; мае высокую адчувальнасць (10​⁻⁷—10​¹⁰% у залежнасці ад элемента). Актывацыйны аналіз выкарыстоўваецца для аналізу асабліва чыстых рэчываў, кантролю тэхнал. працэсаў, разведкі карысных выкапняў, у крыміналістыцы, археалогіі і інш.

Э.​І.​Гірэй.

т. 1, с. 211

ГА́МА-ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ (γ-выпрамяненне),

караткахвалевае эл.-магн. выпрамяненне з даўжынёй хвалі, меншай за 2∙10​⁻¹⁰ м. Узнікае пры распадзе радыеактыўных ядраў (гл. Радыеактыўнасць), тармажэнні хуткіх зараджаных часціц у рэчыве (гл. Тармазное выпрамяненне), сінхратронным выпрамяненні, а таксама пры анігіляцыі электронна-пазітронных пар і ў інш. ядз. рэакцыях. З прычыны кароткай даўжыні хвалі ў гама-выпрамяненні выразныя карпускулярныя ўласцівасці (гл. Комптана эфект, Фотаэфект), хвалевыя (дыфракцыя, інтэрферэнцыя) выражаны слаба.

Асн. характарыстыка гама-выпрамянення — энергія асобнага γ-кванта E_γ = hν, дзе h — Планка пастаянная, ν — частата выпрамянення. Пры пераходзе ядра атама з узбуджанага стану з энергіяй E_i у больш нізкі энергет. стан E_k выпрамяняецца γ-квант з энергіяй E_γ = E_i = E_k E_γ = E_i — E_k. У выніку гэтага гама-выпрамянення ядраў мае лінейчасты спектр. Натуральныя радыеактыўныя крыніцы даюць гама-выпрамяненню з энергіяй да некалькіх мегаэлектронвольтаў (МэВ), у ядз. рэакцыях атрымліваюцца γ-кванты з энергіяй да дзесяткаў МэВ, а пры тармазным выпрамяненні — да соцень МэВ і больш. Гама-выпрамяненне — адно з найбольш пранікальных выпрамяненняў (пранікальнасць залежыць ад энергіі γ-квантаў і шчыльнасці рэчыва).

Гама-выпрамяненне выкарыстоўваецца для выяўлення дэфектаў у вырабах і дэталях (гл. Дэфектаскапія), экспрэснага колькаснага вызначэння волава ў рудах, стэрылізацыі харч. прадуктаў, гаматэрапіі злаякасных пухлін і інш.

А.​І.​Болсун.

т. 5, с. 8

НЕЙТРЫ́ННАЯ АСТРАНО́МІЯ,

раздзел астраноміі, звязаны з пошукам, рэгістрацыяй і даследаваннем патокаў нейтрына ад пазаземных крыніц. Узнікла ў 1960-я г. разам са з’яўленнем прылад і метадаў дэтэктыравання нейтрына. Метады Н.а., у адрозненне ад інш. метадаў даследавання касм. аб’ектаў, даюць магчымасць вывучаць шчыльныя касм. аб’екты і даўнія касмалагічныя эпохі.

У Сусвеце нейтрына ўтвараюцца ў выніку ядз. працэсаў у нетрах зорак і пры ўзаемадзеянні касм. выпрамянення з асяроддзем, напр. з рэчывам атмасферы Зямлі (атм. нейтрына), міжгалактычным і міжзорным газамі, морам рэліктавых фатонаў (гл. Рэліктавае выпрамяненне) і інш. Энергетычны спектр касм. нейтрына ад ~10​⁻⁴эВ (касмалагічныя, ці рэліктавыя нейтрына) да 10​²⁰—10​²⁸эВ. Энергія нейтрына ад Сонца і нестацыянарных зорак да 10​⁸эВ. Нейтрына слаба ўзаемадзейнічаюць з рэчывам, таму зоркі для іх практычна празрыстыя і яны бесперашкодна пакідаюць іх. Рэгістрацыя гэтых нейтрына дае магчымасць вызначаць т-ру, шчыльнасць і хім. састаў цэнтр. часткі зорак, недаступнай вывучэнню інш. метадамі. Слабае ўзаемадзеянне касм. нейтрына з рэчывам абумоўлівае складанасць іх дэтэктыравання (патрэбна вял. колькасць рэгістравальнага рэчыва і дэтэктары неабходна будаваць глыбока пад зямлёй). Створана 5 найб. магутных дэтэктараў сонечных нейтрына (ЗША, Расія — ЗША Італія — Расія, Японія, Канада) і 2 вял. дэтэктары атм. нейтрына (у воз. Байкал, Расія і антарктычным лёдзе, ЗША). З 1980 існуе сусветная служба назірання за ўспышкамі звышновых зорак у нейтрынным святле. Гл. таксама Нейтрынная астрафізіка.

І.​С.​Сацункевіч, А.​А.​Шымбалёў.

т. 11, с. 277

АНТЫБІЁТЫКІ (ад анты... + грэч. bios жыццё),

арганічныя рэчывы, што ўтвараюцца ў мікраарганізмах і ў невял. дозах прыгнечваюць жыццядзейнасць інш. мікраарганізмаў, вірусаў і клетак. Да антыбіётыкаў адносяць таксама раслінныя (фітанцыды) і жывёльнага паходжання рэчывы з антымікробным дзеяннем. Вядома каля 4 тыс. антыбіётыкаў, у мед. практыцы выкарыстоўваецца каля 60 (першы клінічна эфектыўны антыбіётык пеніцылін адкрыты англ. мікрабіёлагам А.​Флемінгам у 1929).

Паводле хім. прыроды антыбіётыкі належаць да розных груп злучэнняў: вугляродзмяшчальныя (неаміцын, канаміцын, стрэптаміцын, амінагліказіды і інш., антыбіётыкі групы рыстаміцыну — ванкаміцын), макрацыклічныя лактоны (эрытраміцын, алеандаміцын, паліены), хіноны і блізкія да іх рэчывы (тэтрацыкліны, антрацыкліны), пептыды і пепталіды (пеніцыліны, інтэрферон, граміцыдзін С, актынаміцыны) і інш. Паводле механізма дзеяння адрозніваюць антыбіётыкі, якія парушаюць сінтэз клетачных абалонак бактэрый (пеніцыліны і інш.), бялкоў (тэтрацыкліны, хлорамфенікол і інш.), нуклеінавых кіслот (проціпухлінныя антыбіётыкі — аліваміцын, рубаміцын, кармінаміцын і інш.), разбураюць цэласнасць цытаплазматычных мембран (паліены) і біяэнергет. працэсаў (граміцыдзін С). Антыбіётыкі могуць мець шырокі спектр дзеяння (уплываюць на грамдадатныя і грамадмоўныя бактэрыі, напр. тэтрацыкліны) і вузкі (актыўныя пераважна да грамдадатных мікробаў, напр. пеніцылін, рыфампіцын).

На лек. і гасп. мэты антыбіётыкі атрымліваюць гал. чынам мікрабіял. сінтэзам на аснове бактэрый і мікраскапічных грыбкоў (пераважна актынаміцэтаў), частку — хім. сінтэзам або хім. мадыфікацыяй прыродных антыбіётыкаў. Выкарыстоўваюць на лячэнне інфекц. хвароб чалавека, жывёл і раслін, для паскарэння росту і развіцця маладняку, як кансерванты, пры вывучэнні тонкіх механізмаў біяхім. пераўтварэнняў, праблем анкалогіі і функцыянавання жывых клетак.

Літ.:

Молекулярные основы действия антибиотиков: Пер. с англ. М., 1975;

Handbook of Antibiotic Compounds. Vol. 1—7. Boca — Batorn, 1980—81.

т. 1, с. 394

ГАЗАРАЗРА́ДНЫЯ КРЫНІ́ЦЫ СВЯТЛА́,

газаразрадныя прылады, у якіх электрычная энергія пераўтвараецца ў аптычнае выпрамяненне пры праходжанні току праз рэчыва ў газападобным стане. Маюць шкляную, кварцавую або метал. (з празрыстым акном) абалонку з герметычна ўпаянымі электродамі, запоўненую газам (звычайна інертным) або парай металаў (напр., ртуці) пад ціскам. Бываюць газаразрадныя крыніцы святла з адкрытымі электродамі, якія працуюць у паветры або струмені газу (напр., вугальная дуга).

У газаразрадных крыніцах святла адбываецца тлеючы або дугавы разрад (гл. Электрычныя разрады ў газах, Іанізацыя). Імпульсныя лямпы з ксенонавым запаўненнем (трубчастыя, прамыя, спіральныя і U-падобныя) выкарыстоўваюцца для напампоўкі лазераў, імпульснага асвятлення пры фатаграфаванні, у страбаскапіі, аптычнай лакацыі і інш. Дугавыя ксенонавыя лямпы трубчастай або сферычнай формы маюць высокую светлавую аддачу і спектр выпрамянення, блізкі да спектра сонечнага святла ў бачнай вобласці. Выкарыстоўваюцца для асвятлення вял. плошчаў, стадыёнаў і інш., а таксама ў святлокапіравальных і фоталітаграфічных апаратах, праекцыйнай апаратуры. Дугавыя натрыевыя лямпы ў спалучэнні з ртутнымі выкарыстоўваюцца для асвятлення дарог, тунэляў, аэрадромаў і інш. У якасці эталонных крыніц святла ў атамна-абсарбцыйных і атамна-флюарэсцэнтных спектрафатометрах, інтэрферометрах, рэфрактометрах і інш. прыладах выкарыстоўваюць спектральныя лямпы.

Ф.​А.​Ткачэнка.

т. 4, с. 429

ГЕЛІЯЎСТАНО́ЎКА,

прыстасаванне для пераўтварэння энергіі сонечнай радыяцыі ў іншыя віды энергіі з мэтай іх практычнага выкарыстання. Бываюць з геліяканцэнтратарамі і без іх.

Геліяўстаноўкі з канцэнтратарамі забяспечваюць значнае павышэнне шчыльнасці сонечнай радыяцыі, выкарыстоўваюцца для ажыццяўлення высокатэмпературных (да 3000—3500 °C пры ккдз 0,4—0,6) тэхнал. працэсаў (сонечныя печы для плаўкі металаў і тэрмаапрацоўкі вогнетрывалых матэрыялаў, сонечныя энергетычныя ўстаноўкі). Геліяўстаноўкі без канцэнтратараў непасрэдна ўлоўліваюць сонечныя прамяні — працуюць па прынцыпе «гарачай скрыні», маюць больш шырокі спектр выкарыстання (сонечныя батарэі, сонечныя воданагравальнікі, апрасняльнікі вады, сушылкі, кандыцыянеры, халадзільнікі і інш.). У геліяэнергетыцы для атрымання пары прамысл. параметраў выкарыстоўваюцца прыблізна парабалічныя геліяўстаноўкі (гл. Сонечная электрастанцыя). Перспектыўныя геліяўстаноўкі з сонечнымі цеплаакумулятарамі (ЦА). У ЦА лішак цеплавой энергіі, створаны за кошт прытоку сонечнага цяпла ў дзённы час, забіраецца цеплаакумулюючым матэрыялам, захоўваецца (да 10 сут) і паступова выкарыстоўваецца для тэхнал. або быт. патрэб.

На Беларусі даследаванні і распрацоўкі геліяўстановак і іх элементнай базы вядуцца ў Акад. навук. комплексе «Ін-т цепла- і масаабмену імя А.​В.​Лыкава» (АНК ІЦМА), Ін-це фізікі цвёрдага цела паўправаднікоў Нац. АН Беларусі, Бел. політэхн. акадэміі, Цэнтр. НДІ механізацыі і электрыфікацыі сельскай гаспадаркі і інш. У АНК ІЦМА распрацаваны 2 тыпы ЦА, якія назапашваюць сонечную цеплавую энергію, што паступае праз сцены, вокны і ад геліякалектараў (тэмпературны дыяпазон ЦА 10—150 °C).

Літ.:

Гл. пры арт. Геліятэхніка.

У.​Л.​Драгун, С.​У.​Конеў.

т. 5, с. 142

ІНФРАЧЫРВО́НАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ, інфрачырвоныя прамяні,

нябачнае электрамагнітнае выпрамяненне аптычнага дыяпазону з даўжынёй хваль ад 0,74 мкм да 1—2 мм (ад чырв. канца бачнага спектра да найб. кароткіх радыёхваль). Выпрамяняецца ўсякім целам, асабліва нагрэтым. Складае значную ч. выпрамянення Сонца, большую ч. выпрамянення лямпаў напальвання, розных газаразрадных крыніц святла. Шырока выкарыстоўваюцца спец. крыніцы І.в. — стрыжні на аснове вокіслаў рэдказямельных элементаў і карбіду крэмнію, перспектыўныя лазерныя крыніцы І.в. Адкрыта ў 1800 У.Гершэлем.

І.в. вылучаюць таксама касм. целы: халодныя чырв. карлікі (зоркі з т-рай паверхні 1000—1500 К), шэраг планетарных туманнасцей, пылавыя воблакі, ядры галактык (у т. л. нашай), квазары. Спектр І.в. (як і бачнага, ультрафіялетавага) можа складацца з асобных ліній, палос або быць неперарыўным у залежнасці ад прыроды крыніцы. Аптычныя ўласцівасці рэчываў (празрыстасць, каэф. адбіцця і пераламлення) у інфрачырв. вобласці спектра звычайна адрозніваюцца ад уласцівасцей у бачнай і ультрафіялетавай абласцях. Многія рэчывы, празрыстыя ў бачнай вобласці, непразрыстыя ў некаторых абласцях І.в. і наадварот У большасці металаў адбівальная здольнасць для І.в. значна большая, чым для бачнага. Вылучыць І.в. з агульнага патоку выпрамянення можна з дапамогай прызмаў, дыфракцыйных рашотак, дысперсійных фільтраў і інш. Для выяўлення і вымярэння І.в. выкарыстоўваюцца цеплавыя і фотаэлектрычныя прыёмнікі (балометры, тэрмаэлементы), оптыка-акустычныя і піраэлектрычныя прыёмнікі, фотаэлементы і фотапамнажальнікі, электронна-аптычныя пераўтваральнікі і фотарэзістары, спец. фотаматэрыялы. І.в. выкарыстоўваецца ў навук даследаваннях, прам-сці, сельскай гаспадарцы, медыцыне, ваен. справе — для ідэнтыфікацыі і вывучэння будовы хім злучэнняў, якаснага і колькаснага спектральнага аналізу (гл. Інфрачырвоная спектраскапія), сушкі і нагрэву, дэфектаскапіі вырабаў (гл. Інфрачырвоная дэфектаскапія), фатаграфавання ў цемнаце, у начнога бачання прыладах і цеплапеленгацыі, саманавядзення снарадаў і ракет, наземнай і касм. сувязі, у лакатарах, дальнамерах і інш. (гл. таксама Інфрачырвоная тэхніка).

Літ.:

Леконт Ж. Инфракрасное излучение: Пер. с фр. М., 1958;

Марков М.Н. Приемники инфракрасного излучения. М., 1968;

Хадсон Р.Д. Инфракрасные системы: Пер. с англ. М., 1972;

Левитин И.Б. Применение инфракрасной техники в народном хозяйстве. Л., 1981.

Р.​Г.​Жбанкоў.

т. 7, с. 294

МА́СА ў фізіцы,

фізічная велічыня, якая вызначае інертныя і гравітацыйныя ўласцівасці цела; адна з асн. характарыстык матэрыяльных аб’ектаў.

У класічнай механіцы, дзе скорасці цел (v) значна меншыя за скорасць святла (c) у вакууме (v≪c), М., якая ўваходзіць у другі закон Ньютана (гл. Ньютана законы механікі) наз. інертнай, a М., вызначаная з Сусветнага прыцягнення закона — гравітацыйнай. Эксперыментальна ўстаноўлена, што інертная і гравітацыйная М. з вял. дакладнасцю супадаюць і іх можна лічыць адной і той жа фіз. велічынёй. У гэтым набліжэнні М. з’яўляецца таксама мерай колькасці рэчыва і адытыўнай велічынёй, таму выконваецца масы захавання закон. У рэлятывісцкай механіцы (v~c) поўная энергія цела вызначаецца формулай $E=m{c}^2/\sqrt{1-v^2/c^2}$ , а яго імпульс $\overrightarrow{p}=m\overrightarrow{v}/\sqrt{1-v^2/c^2}$ , адкуль вынікае ўзаемасувязь паміж велічынямі E і p: E​²/c​²−p​² = m​²c​². З гэтай формулы можна выразіць велічыню m — інварыянтную М. (ці проста М.), якая вызначае энергію спакою цела E₀ = mc​² і ўваходзіць у законы класічнай механікі. У рэлятывісцкім выпадку М. ізаляванай сістэмы цел з цягам часу не мяняецца, аднак яна не роўная суме М. цел гэтай сістэмы (гл. Дэфект мас). Прынята лічыць, што М. элементарнай часціцы вызначаецца звязанымі з ёй эл.магн., ядз. і інш. палямі, аднак колькаснай тэорыі, якая тлумачыла і давала б магчымасць вызначыць дыскрэтны спектр М. элементарных часціц, не існуе. Адзінка М. ў СІ — кілаграм, М. атамаў і малекул вымяраецца ў атамных адзінках масы, М. элементарных часціц — у М. электрона або ў атамных адзінках энергіі.

Літ.:

Джеммер М. Понятие массы в классической и современной физике: Пер. с англ. М., 1967;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 2. Теория поля. 7 изд. М., 1988.

А.​І.​Болсун, В.​К.​Гронскі.

т. 10, с. 162

ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯ крышталічных цвёрдых цел,

квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.

Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.

Літ.:

Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ. Т. 1—2. М., 1983;

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981.

М.​А.​Паклонскі.

т. 7, с. 107